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Geschwindigkeitsmessung der Randkantenverschiebung mit kombinierter Anwendung von Doppelbelichtungsstroboskopie und endolaryngealer 2-Punkt-Laservermessung
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Authors
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Götz Schade
- Poliklinik für Hör-, Stimm- und Sprachheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistr. 52, D-20246 Hamburg
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Markus Hess
- Poliklinik für Hör-, Stimm- und Sprachheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistr. 52, D-20246 Hamburg
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Thorsten Kirchhoff
- Poliklinik für Hör-, Stimm- und Sprachheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistr. 52, D-20246 Hamburg
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Mathias Kraas
- Olympus, Winter & Ibe, Hamburg
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Bernhard Rassow
- Abteilung für Medizinische Optik der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistr. 52, D20246 Hamburg
| Published: | September 12, 2003 |
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Zusammenfassung
Einleitung: Die Doppelbelichtungsstroboskopie (DBS) ermöglicht die Darstellung des Ausmaßes der Randkantenverschiebungen der Stimmlippen auf der axialen Ebene zwischen den ausgesendeten verschiedenfarbigen Lichtblitzen und die Darstellung dieser Bewegungen auf nur einem Bild. Mit der endolaryngealen 2-Punkt-Laservermessung (ELV) ist eine millimetergenaue Größenbestimmung von Strukturen in der Stimmlippenebene möglich. Eine Kombination beider Verfahren wurde zur Geschwindigkeitsmessung der Randkantenverschiebungen eingesetzt. Methode: Bei 40 Probanden wurden im Rahmen einer Doppelbelichtungsstroboskopie mit gleichzeitiger endolaryngealer Laservermessung Untersuchungen über den Einfluss verschiedener Lautstärken (SPL) und Tonhöhen (F0) auf die Geschwindigkeit der Randkantenverschiebungen durchgeführt. Ergebnisse: Die Geschwindigkeiten der Randkantenverschiebungen der Stimmlippen erreichen in den meisten Fällen Werte zwischen 30 cm/s und 100 cm/s. Eine Zunahme der Lautstärke (SPL) führt dabei in der Regel zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit. Die Frequenz ist dabei für die jeweiligen Geschwindigkeiten von geringerer Bedeutung. Schlussfolgerung: Mit der Kombination dieser beiden neuartigen Untersuchungsmethoden (DBS und ELV) ist somit eine gezielte Untersuchung der Geschwindigkeit der Randkantenverschieblichkeit der Stimmlippen möglich.
Text
Einleitung
Die Doppelbelichtungsstroboskopie (DBS) ermöglicht die Darstellung des Ausmaßes der Randkantenverschiebungen der Stimmlippen auf der horizontalen Ebene zwischen den ausgesendeten verschiedenfarbigen Lichtblitzen und die Darstellung dieser Bewegungen auf nur einem Bild [Ref. 1], [Ref. 2], [Ref. 3], [Ref. 4].
Mit der endolaryngealen 2-Punkt-Laservermessung (ELV) ist eine millimetergenaue Größenbestimmung von Strukturen in der Stimmlippenebene möglich [Ref. 5], [Ref. 6], [Ref. 7], [Ref. 8]. Eine Kombination beider Verfahren wurde zur Geschwindigkeitsmessung der Randkantenverschiebungen eingesetzt [Abb. 1].
Methode
Bei 40 Probanden wurden im Rahmen einer doppelbelichtungs-stroboskopischen Untersuchung mit einem starren 70°-Endoskop zeitgleich mit einer endolaryngealen Laservermessungsapparatur Laserspots auf die Stimmlippen aufgeblendet, die eine präzise Vermessung von Strukturen auch unterhalb des Millimeterbereichs ermöglichen[Ref. 5], [Ref. 6], [Ref. 7], [Ref. 8]. Mit der Hilfe dieses Vermessungsinstruments [Abb. 2] wurden die Farbbänder im Bereich der Stimmlippenkontur, die durch Einfachbelichtung im Rahmen der Doppelbelichtungs-stroboskopie entstehen (´displacement bands´), vermessen. Dazu wurden die Einzelbilder herausgesucht, bei denen die Randkanten der Stimmlippen während der Schließungsphase kurz vor der Kollision stehen [Abb. 1]. Jedes dieser Einzelbilder wurde an verschiedenen Punkten (möglichst ventral, mittig und dorsal) vermessen.
Während der Untersuchung wurden die Probanden jeweils aufgefordert, nach einem bestimmten Schema Töne in der tiefen, normalen und hohen Bruststimme sowie in der Kopfstimme in jeweils vier unterschiedlichen Lautstärken für jeweils ca. drei Sekunden zu halten. Mit Hilfe der so gewonnenen Aufnahmen wurden Geschwindigkeitsmessungen der Randkantenbewegungen der Stimmlippen bei unterschiedlichen Frequenzen (F0) und Schalldruckpegeln (SPL) systematisch durchgeführt.
Ergebnisse
Die Geschwindigkeiten der Amplituden der Stimmlippenkonturen in horizontaler Richtung erreichten bei der Phonation in den meisten Fällen Werte zwischen 30 cm/s und 120 cm/s. Teilweise wurden aber auch Werte bis ca. 160 cm/s und darüber hinaus beobachtet. Eine Zunahme des Schalldruckpegels (SPL) führte dabei in der Regel zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit [Abb. 3]). Die Frequenz (F0) war dabei für die jeweiligen Geschwindigkeiten von untergeordneter Bedeutung [Abb. 4].
Diskussion
Bereits 1995 haben Hanson et al [Ref. 9] mit einer Kombination von Photoglottographie, Elektroglottographie und Videolaryngostroboskopie Geschwindigkeitsmessungen der Amplituden der Stimmlippenkonturen in horizontaler Richtung durchgeführt. Ähnlich wie bei unseren Ergebnissen wurden dabei Geschwindigkeiten bis 1,8m/s gemessen. Ebenso wie die amerikanische Arbeitsgruppe konnten wir mit unserer Technik zeigen, dass es eine positive Korrelation zwischen der Zunahme der SPL und der Geschwindigkeit [Abb. 3] und keinen Zusammenhang zwischen der Tonhöhe (F0) und der Geschwindigkeit der Randkantenbewegungen gibt [Abb. 4].
Schlussfolgerung
Mit der Kombination dieser beiden neuartigen Untersuchungsmethoden (DBS und ELV) ist eine gezielte Untersuchung der Geschwindigkeit der Amplituden der Stimmlippenkonturen in horizontaler Richtung möglich.
Literatur
- 1.
- Hess M, Schade G, Kobler J, Hillman R, Cheyne H, Verdolini Katherine, Ludwigs M. Doppelbelichtungsstroboskopie. In: Aktuelle phoniatrisch-paedaudiologische Aspekte 8, in Gross M, Kruse E (Hrsg), Band 8, Median Verlag (2000/2001): 47-49
- 2.
- Schade G, Hess M, Müller F, Kirchhoff T, Ludwigs M, Hillman R, Kobler J. Technisch-physikalische Grundlagen der Doppelbelichtungsstroboskopie. HNO 50 (2002): 1079-1083
- 3.
- Schade G, Hess M, Kobler J, Ludwigs M, Hillman R. Estimation of vocal fold velocity with short-interval, color-filtered double strobe flashes. In: Schutte H, Miller D (Hrsg.); Proceedings of the 5th International Conference Advances in Quantitative Laryngology, Voice and Speech Research (AQL), Groningen, Niederlande; 27-28. April 2001, auf CD-ROM
- 4.
- Hess M, Ludwigs M, Kobler J, Schade G. Imaging of the larynx - Extending the use of stroboscopy-related techniques. Logopedics Phoniatrics Vocology 27 (2002):50-58
- 5.
- Schade G, Hess M, Kirchhoff T, Kraas M, Rassow B. Development of a new two-point-light projection method for endolaryngeal quantitative measurements in clinical routine. In: Schade G, Müller F, Wittenberg T, Hess M (Hrsg.); Proceedings of the 6th International Conference Advances in Quantitative Laryngology, Voice and Speech Research (AQL), Hamburg; 3.-5. April 2003, auf CD-ROM
- 6.
- Kirchhoff T, Hess M, Kraas M, Rassow B, Schade G. An analysis tool for a new two-point-light projection system for endolaryngeal quantitative measurements in clinical routine. In: Schade G, Müller F, Wittenberg T, Hess M (Hrsg); Proceedings of the 6th International Conference Advances in Quantitative Laryngology, Voice and Speech Research (AQL), Hamburg; 3.-5. April 2003; auf CD-ROM
- 7.
- Schade G, Hess M, Rassow B. Two-point light projection method for endolaryngeal morphometry. In: Schutte H, Miller D (Hrsg.); Proceedings of the 5th International Conference Advances in Quantitative Laryngology, Voice and Speech Research (AQL), Groningen, Niederlande; 27-28. April 2001, auf CD-ROM
- 8.
- Schade G, Hess M, Rassow B. Möglichkeit endolaryngealer morphometrischer Messungen mit einem neuen Laser-Licht-Verfahren. HNO 50 (2002): 753-755
- 9.
- Hanson DG, Jiang J, D`Augustino M, Herzon G. Clinical measurement of mucosal wave velocity using simultaneous photoglottography and laryngostroboscopy. Ann Otol Rhinol Laryngol 104 (1995): 340-349
